多元函数微分学

8/7/2022

重极限、连续、偏导数、全微分

重极限

重极限的定义和一元类似,性质也类似,但是洛必达不能用;局部有界性、保号性、有理运算、极限于无穷小的关系、夹逼性(求极限);

求极限

初步判断,使用夹逼或者证明不存在;

连续

极限等于这个点的值称为连续;连续函数的和差积商符合都连续;

基本初等函数在定义域内连续,初等函数在定义区域连续;一元的在定义区间

有界必区域的性质:

  1. 有界性
  2. 最值性
  3. 介值性
  4. (零点性)

偏导数

实质上时一元,把另一个参数看作一个常树,偏增量

几何意义

高阶偏导数

二阶混合导数在区域内连续,那么和混合的顺序没有关系;

全微分

全增量

可微的必要条件、充分条件

可微的等价形式;对于o(ρ)o(\rho)Δx0,Δy0\Delta x\to0,\Delta y\to0xx0,yy0x\to x_0,y\to y_0的不同形式;

可微的判定

2步

  1. 必要性判定
  2. 定义判定

计算

可微、可导、连续之间的关系!!!

题型一 讨论连续性、可导性、可微性(难点)

定义!

偏导数和全微分的计算

复合函数求导法

全微分的不变性

隐函数的求导法

  1. 一个方程确定的隐函数,公式法、两边求导、两边求微分不变性
  2. 方程组确定的隐函数,两边求导、两边求微分不变性

题型一 求一点处的偏导数与全微分

常常用定义、先代后求

题型二 求已给出具体表达式的偏导数与全微分

链导法,画出图!

换元法,对蜜汁(幂指)函数,一元多元都适用,底数为uu,指数为vv,在用复合函数链导法就行辣!

题型三 含有抽象函数的复合函数偏导数与全微分(重点)

这种考的最多,复合的是红用f1,f2f_1,f_2偏导的时候用fx,fyf_x,f_y,注意区分!

题型四 隐函数的偏导数和全微分(重点)题型四

对于具体给出的,公式法、求偏导、不变性都行

不抽象的要具体分析了,公式法可能会快一些,复杂关系的不变性可能会比较快(不用分析关系,比把每个偏导求出来,来进去方便);

极值和最值

无条件极值

存在偏导数的前提下!

  1. 必要条件
  2. 充分条件,ACB2AC-B^2=0=0注意用定义判断之类的方法

不可导点也可能是!

条件极值和拉格朗日乘数法

由于拉格朗日乘数法时极值的必要条件,不是充分条件,所以求出来的点只是有可能时极值的点,如果题目要求极值点,无法直接求出来,还要进一步判断,但是求条件最值的话,就可以求了,把所有点进行比较就找到最值了!

最大值和最小值

  1. 内部,求导判定
  2. 边界,拉格朗日乘数法
  3. 比较

求无条件极值

先代后求的技巧也可以在求二阶偏导的时候用,加入很长很长;

求最大值最小值

这和高中一类题型很像,就是在给定条件下求目标函数的极值;

高中老师也讲了拉格朗日,说写不出来就硬算;大学了老师说注意简单的方法,不经要做的对还要做的快;

注意求值的集合意义可能会变简单很多,或者用三角换元(参数方程)计算;

注意简化目标函数,什么根号的平方